Основні поняття, визначення та предмет курсу

 

Курс "Теорія технічних систем" містить цикл лекцій та практичних занять, що спрямовані на підвищення кваліфікації майбутнього інженера як новатора, творця і винахідника, котрий повинен в найкоротший термін впровадити нові технічні ідеї у виробництво.

Предметом курсу є ТС та її елементи з протиріччями, які створюють проблемну ситуацію, вирішення якої можливо шляхом синтезу нової, більш прогресивної системи.

Метою курсу є придбання студентами:

–знань закономірностей розвитку ТС і творчого мислення при створенні ТС, сучасних методів пошуку технічних рішень, активізації творчості, принципів та прийомів подолання технічних протиріч;

–вміння застосувати на практиці сучасні прийоми та методи науково-технічної творчості при створенні ТС, розробляти за їх допомогою нові технічні рішення, оформити заявку на винахід;

–навичок у рішеннях, пов'язаних з проектуванням, виготовленням, дослідженням та експлуатацією ТС різних класів.

Розглянемо базові поняття курсу.

Система – це сукупність, яка створена і упорядкована за певними правилами з скінченої множини елементів.

В загальному випадку між елементами системи існують певні зв’язки.

Системний підхід – вимагає розглядати систему як частину над системи, з елементами якої вона пов’язана, а окремі елементи системи можна розглядати як підсистеми.

Наприклад, для верстата-автомата:

Рис.1.1 – Ієрархія ТС на прикладі автоматичної лінії [1].

Розглянемо різновиди систем за походженням [див.рис.1.2].

Для опису систем використовують узагальнену модель системи [див.рис.1.3].

Ціль (мета) – це якісний стан справ, до здійснення якого прямують. Поведінка – це множина послідовних у часі станів системи.

Рис.1.2 – Розподіл систем за їх походженням [1].

Рис.1.3 – Узагальнена модель системи [1].

Цілеспрямована поведінка система називається функцією.

Поведінку ТС називають функціонуванням.

Структура системи характеризує внутрішню організацію, порядок і побудову системи, тобто структура – це сукупність елементів і співвідношень (зв’язків) між ними.

Оточення (навколишнє середовище Umg) системи – це все те, що не входить до системи.

Вхід (In) – це зовнішнє відношення навколишнього середовища до системи, тобто навколишнє середовище –> система.

Вихід (Ou) – це зовнішнє відношення системи до навколишнього середовища, тобто система –> навколишнє середовище.

Входи і виходи системи включають усі види зв’язків з навколишнім середовищем: бажані і небажані зв’язки матеріального (S), енергетичного (E) та інформаційного (I) характеру.

Система, її елементи і відносини володіють властивостями, які належать цій системі і її визначають.

Тобто, властивістю є будь-яка суттєва ознака об’єкта.

Сукупність значень властивостей системи в зазначений момент часу називають станом системи.

Два стани системи можуть бути або однаковими, або різними.

Різницею між станами системи називають відмінність, яка виникає при переході від одного стану до іншого. Різниця може бути диференційованою або дискретною.